JP6034337B2

JP6034337B2 - 衝撃吸収部材

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Publication number: JP6034337B2
Application number: JP2014149467A
Authority: JP
Inventors: 川崎　淳一; 淳一川崎
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2034-07-23
Also published as: JP2016023753A

Description

本発明は、衝撃吸収部材に関し、例えば、保護対象物の角に取り付けて使用される衝撃吸収部材に関する。

特許文献１には、コンピュータ装置の技術として、弾性ゴムまたはゲルからなる衝撃吸収部材を、搬送装置に内蔵されたコンピュータ装置（保護対象物）の角部に設けた技術が、開示されている。

また、特許文献２には、磁気ディスク装置の技術として、磁気ディスク装置の筐体の突出部に衝撃吸収部材を設けた技術が、開示されている。

さらに、本発明に関連する技術が、特許文献３に開示されている。

特開２００１−５５６０号公報特開平４−３６８６９０号公報特開２００３−２３１５４８号公報

しかしながら、特許文献１および２に記載の技術では、保護対象物の質量や落下高さ（想定値）に応じて、衝撃吸収部材の材質や寸法や形状を変更する必要があった。このため、例えば、保護対象物が可搬型収容ラック等のように収容物に応じて質量が変化する場合、１つの衝撃吸収部材で保護対象物の落下衝撃を十分に吸収できないという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、保護対象物の質量や落下高さにかかわらず、保護対象物に加わる衝撃を吸収することができる衝撃吸収部材を提供することにある。

本発明の衝撃吸収部材は、弾性部材により形成され、流動性物質を収容する中空部と前記中空部に連通する取り付け部とを有する袋体部と、前記袋体部の前記中空部を密閉するように前記取り付け口に取り付けられ、前記中空部の内圧に応じて前記中空部内の前記流動性物質を前記袋体部の外へ流出させる可変バルブ部とを備えている。

本発明にかかる技術によれば、保護対象物の質量や落下高さにかかわらず、保護対象物に加わる衝撃を吸収することができる。

本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の構成を示す断面図である。本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収材の使用例を示す図である。本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の動作を説明するための図であって、本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材が取り付けられた保護対象物を自由落下させた例を示す図である。図３（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材が取り付けられた保護対象物が地面に衝突する前の状態を示す図である。図３（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材が取り付けられた保護対象物が地面に衝突した時の状態を示す図である。本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の動作を説明するための図であって、本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材が取り付けられた保護対象物を自由落下させた際の衝撃吸収部材の拡大断面図である。図４（ａ）は、衝撃吸収部材が地面に衝突する直前の衝撃吸収部材の拡大断面図である。図４（ｂ）は、衝撃吸収部材が地面に衝突した時の衝撃吸収部材の拡大断面図である。図４（ｃ）は、衝撃吸収部材が地面に衝突した後の衝撃吸収部材の拡大断面図である。本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材の動作を説明するための図であって、本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材が取り付けられた保護対象物を自由落下させた際の可変バルブの拡大断面図である。図５（ａ）は、衝撃吸収部材が地面に衝突する直前の可変バルブの拡大断面図である。図５（ｂ）は、衝撃吸収部材が地面に衝突した時の可変バルブの拡大断面図である。図５（ｃ）は、衝撃吸収部材が地面に衝突した後の可変バルブの拡大断面図である。本発明の第２の実施の形態における衝撃吸収部材の構成を示す断面図である。本発明の第２の実施の形態における衝撃吸収部材の動作を説明するための図であって、本発明の第２の実施の形態における衝撃吸収部材が取り付けられた保護対象物を自由落下させた際の可変バルブの拡大断面図である。図７（ａ）は、衝撃吸収部材が地面に衝突する直前の可変バルブの拡大断面図である。図７（ｂ）は、衝撃吸収部材が地面に衝突した時の可変バルブの拡大断面図である。図７（ｃ）は、衝撃吸収部材が地面に衝突した後の可変バルブの拡大断面図である。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材１０００の構成を示す断面図である。図２は、衝撃吸収部材１０００の使用例を示す図である。

図２に示されるように、衝撃吸収部材１０００は、保護対象物２０００の角や突起部に設けられる。図２の例では、８個の衝撃吸収部材１０００が、保護対象物２０００の四隅の角に取り付けられている。保護対象物２０００は、コンピュータ装置等の電子装置である。衝撃吸収部材１０００は、コーナークッションとも呼ばれる。

図１に示されるように、衝撃吸収部材１０００は、袋体部１００と、可変バルブ部２００とを備えている。

図１に示されるように、袋体部１００は、例えば、天然ゴムや合成ゴム等の弾性部材により形成されている。したがって、袋体部１００は、外力により変形する。袋体部１００は、中空部１１０と、取り付け部１２０とを備えている。

中空部１１０は、袋体部１００内に設けられた空洞である。中空部１１０内には、流動性物質（例えば、空気や酸素等の気体、流動性を有する液体またはゲル物質）が収容されている。中空部１１０内に流動性物質として気体を充填することにより、中実の弾性ゴムからなる衝撃吸収部材（中身が弾性ゴムで詰まった衝撃吸収部材）と比較して、衝撃吸収部材１０００の質量を軽くすることができる。

取り付け部１２０は、中空部１１０に連通する開口である。取り付け部１２０は、例えば円形状の開口である。

図１に示されるように、可変バルブ部２００は、袋体部１００の中空部１１０を密閉するように取り付け口１２０に取り付けられる。可変バルブ部２００は、中空部１１０の内圧に応じて中空部１１０内の流動性物質を袋体部１１０の外へ流出させる。

図１に示されるように、可変バルブ部２００は、筐体２１０と、開口部２２０と、可動部２３０と、付勢部２４０とを備えている。

図１に示されるように、筐体２１０は、袋体部１００の取り付け口１２０を塞ぐように、取り付け口１２０に取り付けられる。筐体２１０は、例えば、円筒形状に形成されている。筐体２１０は、一対の保持部２１１を有する。一対の保持部２１１は、筐体１００の一端部に筐体１００の周方向に沿ってフランジ状に突出して形成されている。一対の保持部２１１は、袋体部１００の取り付け口１２０の厚み方向（図１の左右方向）の両端を挟持する。これにより、袋体部１００の取り付け口１２０は、筐体２１０の一端部により塞がれる。

開口部２２０は、筐体２１０に設けられている。図１の例では、開口部２２０は、円筒状の筐体１００の外周曲面に開口するように形成されている。

可動部２３０は、筐体２１０内に収容され、開口部２２０を開閉する方向に筐体２１０内を移動する。図１の例では、可動部２３０は、円筒状に形成されている。また、可動部２３０は、円筒状の筐体２１０の中心線に対して平行に移動する。可動部２３０は、可動開口部２３１を有する。図１の例では、可動開口部２３１は、円筒状の可動部２３０の外周曲面に開口するように形成されている。可動部２３０の一端部には、付勢部２４０の一端部が取り付けられている。

付勢部２４０は、開口部２２０を閉じるように可動部２３０を付勢する。すなわち、この状態では、開口部２２０および可動開口部２３１は互いに重なり合わないので、開口部２２０は閉じられている。付勢部２４０の一端部は、可動部２３０の一端部に取り付けられている。付勢部２４０の他端部は、筐体２１０の内壁に取り付けられている。付勢部２４０は、バネ部材（例えば、つる巻きバネ）である。付勢部２４０は、例えば、りん青銅等の金属材料や、ポリカーボネート等の樹脂材料により、形成される。なお、付勢部２４０をバネ以外で構成してもよい。この場合は、例えば、ゴム部材やスポンジ材を用いて付勢部２４０を構成することができる。

ここで、衝撃吸収部材１０００では、可動部２３０が中空部１１０の内圧に応じて付勢部２４０を圧縮しながら移動することにより、中空部１１０内の流動性物質を開口部２２０を介して袋体部１００の外へ流出させる。すなわち、中空部１１０の内圧が大きいなるほど、付勢部２４０は大きく圧縮され、開口部２２０および可動開口部２３１が互いに重なり合う領域が大きくなる。開口部２２０および可動開口部２３１が互いに重なり合う領域が大きくなるほど、開口部２２０の開口率は大きくなり、開口部２２０を介して袋体部１００の外へ流出される流動性物質が多くなる。

次に、衝撃吸収部材１０００の動作について説明する。

図３は、衝撃吸収部材１０００の動作を説明するための図であって、衝撃吸収材１０００が取り付けられた保護対象物２０００を自由落下させた例を示す図である。図３（ａ）は、衝撃吸収部材１０００が取り付けられた保護対象物２０００が地面９０００に衝突する前の状態を示す図である。図３（ｂ）は、衝撃吸収部材１０００が取り付けられた保護対象物２０００が地面９０００に衝突した時の状態を示す図である。図３（ａ）および図３（ｂ）には、鉛直方向Ｇを示す。

図３（ａ）および図３（ｂ）に示されるように、衝撃吸収部材１０００が取り付けられた保護対象物２０００を鉛直方向Ｇに沿って自由落下させる。このとき、保護対象物２０００のうちで、衝撃吸収部材１０００が設けられた角部が、鉛直方向Ｇで最も下方になるようする。これにより、図３（ｂ）に示されるように、衝撃吸収部材１０００が地面９０００に衝突した際に、衝撃吸収部材１０００が保護対象物２０００と地面９０００の間に位置し圧縮される。ここでは、例えば、保護対象物２０００を運搬する時（例えば、車両の荷台から保護対象物２０００を、高低差のあるところで荷下ろしをする場合も含む。）に、保護対象物２０００が床などの地面９０００に角部から落下する場合を想定している。

次に、図４および図５を用いて、衝撃吸収部材１０００の具体的な動作を説明する。

図４は、衝撃吸収部材１０００の動作を説明するための図であって、衝撃吸収部材１０００が取り付けられた保護対象物２０００を自由落下させた際の衝撃吸収部材１０００の拡大断面図である。図４（ａ）は、衝撃吸収部材１０００が地面９０００に衝突する直前の衝撃吸収部材１０００の拡大断面図である。図４（ｂ）は、衝撃吸収部材１０００が地面９０００に衝突した時の衝撃吸収部材１０００の拡大断面図である。図４（ｃ）は、衝撃吸収部材１０００が地面９０００に衝突した後の衝撃吸収部材１０００の拡大断面図である。図４（ａ）、図４（ｂ）および図４（ｃ）には、鉛直方向Ｇを示す。

図５は、衝撃吸収部材１０００の動作を説明するための図であって、衝撃吸収部材１０００が取り付けられた保護対象物２０００を自由落下させた際の可変バルブ２００の拡大断面図である。図５（ａ）は、衝撃吸収部材１０００が地面９０００に衝突する直前の可変バルブ２００の拡大断面図である。図５（ｂ）は、衝撃吸収部材１０００が地面９０００に衝突した時の可変バルブ２００の拡大断面図である。図５（ｃ）は、衝撃吸収部材１０００が地面に衝突した後の可変バルブ２００の拡大断面図である。

図４（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の可変バルブ２００の拡大図が、図５（ａ）、（ｂ）および（ｃ）にそれぞれ対応する。

まず、衝撃吸収部材１０００が地面９０００に衝突する直前の状態について、図４（ａ）および図５（ａ）を用いて説明する。

図４（ａ）に示されるように、衝撃吸収部材１０００が地面９０００に衝突する直前では、衝撃吸収部材１０００の袋体部１００は変形していない。また、図５（ａ）に示されるように、可動部２３０は、付勢部２４０により、開口部２２０を閉じるように付勢されている。このとき、付勢部２４０の付勢力と、袋体部１００の中空部１１０の内圧は、平衡となっている。このため、可動部２３０は、移動しない。

次に、衝撃吸収部材１０００が地面９０００に衝突した時の状態について、図４（ｂ）および図５（ｂ）に用いて説明する。

図４（ｂ）に示されるように、衝撃吸収部材１０００が地面９０００に衝突すると、保護対象物２０００および衝撃吸収部材１０００の自重により、衝撃吸収部材１０００の袋体部１００は圧縮される。このとき、衝撃吸収部材１０００の袋体部１００は、保護対象物２０００および地面９０００の間に位置する。袋体部１００が圧縮されると、袋体部１００の中空部１１０内の体積は減少する。したがって、ボイルの法則（ｐＶ＝一定、ｐ：袋体部１００の中空部１１０内の圧力、Ｖ：袋体部１００の中空部１１０内の体積）により、袋体部１００が圧縮されると、中空部１１０内の圧力は増加する。これにより、可動部２３０が移動する。

すなわち、図５（ｂ）に示されるように、中空部１１０内の圧力が増加することにより、可動部２３０は、付勢部２４０を圧縮しながら、矢印Ａの方向へ移動する。これにより、開口部２２０の一部と可動開口部２３１の一部とが互いに重なり合う。この結果、開口部２２０の一部が開かれる。すなわち、衝撃吸収部材１０００の外部と袋体部１００の内部とが、開口部２２０を介して連通する。これにより、袋体部１００の中空部１１０内の流動性物質が、開口部２２０の一部を介して、衝撃吸収部材１０００の外部へ流出する（矢印Ｋ１１）。

次に、衝撃吸収部材１０００が地面に衝突した後の状態について、図４（ｃ）および図５（ｃ）を用いて説明する。

図４（ｃ）に示されるように、衝撃吸収部材１０００が地面９０００に衝突した後、保護対象物２０００および衝撃吸収部材１０００の自重により、衝撃吸収部材１０００の袋体部１００はさらに圧縮される。このとき、衝撃吸収部材１０００の袋体部１００は、保護対象物２０００および地面９０００の間に位置する。袋体部１００がさらに圧縮されると、袋体部１００の中空部１１０内の体積はさらに減少する。したがって、上述のボイルの法則により、袋体部１００がさらに圧縮されると、中空部１１０内の圧力はさらに増加する。これにより、可動部２３０がさらに矢印Ａの方向へ移動する。

すなわち、図５（ｃ）に示されるように、中空部１１０内の圧力がさらに増加することにより、可動部２３０は、付勢部２４０をさらに圧縮しながら、矢印Ａの方向へ移動する。これにより、開口部２２０の全てと可動開口部２３１の全てとが互いに重なり合う。この結果、開口部２２０の全体が開かれる。すなわち、衝撃吸収部材１０００の外部と袋体部１００の内部とが、開口部２２０の全体を介して連通する。これにより、袋体部１００の中空部１１０内の流動性物質が、開口部２２０を介して、衝撃吸収部材１０００の外部へより多く流出する（矢印Ｋ１２）。

このように、中空部１１０内の圧力が付勢部２４０の付勢力よりも大きくなると、可動部２３０が矢印Ａの方向へ移動する。これにより、開口部２２０と可動開口部２３１とが互いに重なり合い、開口部２２０が開かれる。すなわち、衝撃吸収部材１０００の外部と袋体部１００の内部とが、開口部２２０を介して連通する。これにより、袋体部１００の中空部１１０内の流動性物質が、開口部２２０を介して、衝撃吸収部材１０００の外部へより流出する。

このとき、中空部１１０内の圧力がより大きいほど、可動部２３０は矢印Ａの方向へ大きく移動するので、開口部２２０がより大きく開かれる。したがって、中空部１１０内の圧力がより大きいほど、衝撃吸収部材１０００の外部と袋体部１００の内部とが、より広い開口面積で開口部２２０を介して連通する。すなわち、中空部１１０内の圧力がより大きいほど、袋体部１００の中空部１１０内の流動性物質が、開口部２２０を介して、衝撃吸収部材１０００の外部へより多く流出する。

このように、可変バルブ１００の動作によって、中空部１１０内の圧力は調整される。これにより、衝撃吸収部材１０００が取り付けられた保護対象物２０００が自由落下することにより生じる衝撃エネルギーは、当該衝撃エネルギーの大小（つまり、保護対象物２０００の質量の大小や、落下高さの高低）にかかわらず、適切に吸収される。また、撃吸収部材１０００が取り付けられた保護対象物２０００を自由落下させ、衝撃吸収部材１０００が地面９０００に衝突した際に、袋体部１００の中空部１１０内の流動性物質は、衝撃吸収部材１０００の外部へ流出する。このため、撃吸収部材１０００が取り付けられた保護対象物２０００が、衝撃エネルギー吸収後に、袋体部１００の中空部１１０内の流動性物質の膨張によって、地面９０００から跳ね返ることを抑制することができる。

以上の通り、本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材１０００は、袋体部１００と、可変バルブ部２００とを備えている。袋体部１００は、弾性部材により形成されている。袋体部１００は、流動性物質を収容する中空部１１０と、中空部１１０に連通する取り付け部１２０とを有する。可変バルブ部２００は、袋体部１００の中空部１１０を密閉するように取り付け口１２０に取り付けられる。可変バルブ部２００は、中空部１１０の内圧に応じて中空部１１０内の流動性物質を袋体部１００の外へ流出させる。

このように、袋体部１００は中空部１１０を有し、可変バルブ部２００は中空部１１０の内圧に応じて中空部１１０内の流動性物質を袋体部１００の外へ流出させる。つまり、衝撃吸収部材１０００が受ける衝撃に応じて中空部１１０の内圧が変化する。そして、この中空部１１０の内圧の変化に応じて、可変バルブ部２００は、中空部１１０内の流動性物質を袋体部１００の外へ流出させる。中空部１１０内の流動性物質を袋体部１００の外へ流出されることによって、中空部１１０内の圧力が調整される。これにより、衝撃吸収部材１０００が取り付けられた保護対象物２０００が自由落下することにより生じる衝撃エネルギーは、当該衝撃エネルギーの大小（つまり、保護対象物２０００の質量の大小や、落下高さの高低）にかかわらず、適切に吸収される。そして、保護対象物２０００に加わる衝撃エネルギーを最小限に抑制することができる。

前述の通り、特許文献１および２に記載の技術では、保護対象物の質量や落下高さ（想定値）に応じて、衝撃吸収部材の材質や寸法や形状を変更する必要があった。このため、例えば、保護対象物が可搬型収容ラック等のように収容物に応じて質量が変化する場合、１つの衝撃吸収部材で保護対象物の落下衝撃を十分に吸収できないという問題があった。これに対して、本件発明の衝撃吸収部材１０００では、上述の構成を有するため、特許文献１および２に記載の技術の問題点は生じない。

したがって、本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材１０００によれば、保護対象物の質量や落下高さにかかわらず、保護対象物に加わる衝撃を吸収することができる。

また、撃吸収部材１０００が取り付けられた保護対象物２０００を自由落下させ、衝撃吸収部材１０００が地面９０００に衝突した際に、袋体部１００の中空部１１０内の流動性物質は、衝撃吸収部材１０００の外部へ流出する。このため、撃吸収部材１０００が取り付けられた保護対象物２０００が、衝撃エネルギー吸収後に、袋体部１００の中空部１１０内の流動性物質の膨張によって、地面９０００から跳ね返ることを抑制することができる。このため、保護対象物２０００が地面９０００から跳ね返ることにより、保護対象物２０００が人体や物等にぶつかるなどの人的損害または物理的損害を与える危険を未然に回避することができる。すなわち、より安全に保護対象物２０００を運搬することができる。

また、袋体部１００には中空部１１０が設けられている。このため、中実の弾性ゴムからなる衝撃吸収部材（中身が弾性ゴムで詰まった衝撃吸収部材）と比較して、衝撃吸収部材１０００を小さくするとともに、衝撃吸収部材１０００の質量を軽くすることができる。したがって、衝撃吸収部材１０００が取り付けられた保護対象物２０００全体の大きさを小さくでき、衝撃吸収部材１０００が取り付けられた保護対象物２０００全体の質量も軽くすることができる。この結果、保護対象物２０００をより運搬しやすくすることができる。

ここで、保護対象物２０００への印可が想定される衝撃エネルギーが大きい場合であって、一般的な衝撃エネルギー吸収材料（例えば、ゴム材ゲル材や発泡剤）を衝撃吸収部材に採用した場合を想定する。この場合、保護対象物２０００に取り付ける衝撃吸収部材が大型化し重たいものになってしまっていた。また、特に、保護対象物２０００が可搬運用される場合には、運搬利便性を損なってしまうという問題があった。一般的な衝撃エネルギー吸収材料（ゴム材）の吸収エネルギー量Ｑは、Ｑ＝Ｆ・σ（ただし、Ｆ：ゴム材に印可する力、σ：力に対するゴム材の歪量）となる。この式から明らかなとおり、より多くのエネルギーを吸収するためには、ゴム材等に大きな歪を生じさせる必要がある。このため、歪方向のゴム材の厚みを増大させる必要があった。

一方、本発明の衝撃吸収部材１０００では、上述の通り、袋体部１００には中空部１１０が設けられている。このため、衝撃吸収部材１０００を小さくするとともに、衝撃吸収部材１０００の質量を軽くすることができる。したがって、一般的な衝撃エネルギー吸収材料を衝撃吸収部材に採用した際に生じる問題は発生しない。

また、本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材１０００において、可変バルブ２００は、筐体２１０と、開口部２２０と、可動部２３０と、付勢部２４０とを備えている。筐体２１０は、取り付け口１２０を塞ぐように取り付け口１２０に取り付けられる。開口部２２０は、筐体２１０に設けられている。開口部２２０は、可変バルブ２００が取り付け口１２０に取り付けられたとき中空部１１０に連通する。可動部２３０は、筐体２１０内に収容され、開口部２２０を開閉する方向に筐体２１０内を移動する。付勢部２４０は、開口部２２０を閉じるように可動部２３０を付勢する。また、可変バルブ部２００は、可動部２３０が中空部１１０の内圧に応じて付勢部２４０を圧縮しながら移動することにより、中空部１１０内の流動性物質を、開口部２２０を介して袋体部１００の外へ流出させる。

このように、可動部２３０は、筐体２１０内に収容され、開口部２２０を開閉する方向に筐体２１０内を移動する。付勢部２４０は、開口部２２０を閉じるように可動部２３０を付勢する。また、可変バルブ部２００は、可動部２３０が中空部１１０の内圧に応じて付勢部２４０を圧縮しながら移動することにより、中空部１１０内の流動性物質を、開口部２２０を介して袋体部１００の外へ流出させる。

すなわち、中空部１１０内の圧力が付勢部２４０の付勢力よりも大きくなると、可動部２３０が移動し、開口部２２０が開かれる。これにより、衝撃吸収部材１０００の外部と袋体部１００の内部とが、開口部２２０を介して連通する。この結果、袋体部１００の中空部１１０内の流動性物質が、開口部２２０を介して、衝撃吸収部材１０００の外部へより流出する。

したがって、可変バルブ１００の動作によって、中空部１１０内の圧力を適切に調整することができる。

また、本発明の第１の実施の形態における衝撃吸収部材１０００において、衝撃吸収部材１０００は、保護対象物２０００の角部に取り付けられる。これにより、保護対象物２０００のうちで、落下して地面９００に衝突した際に特に変形しやすい角部を効率よく保護することができる。

＜第２の実施の形態＞
図６は、本発明の第２の実施の形態における衝撃吸収部材１０００Ａの構成を示す断面図である。衝撃吸収部材１０００Ａは、図２で説明した内容と同様に、使用される。なお、図６では、図１〜５で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜５に示した符号と同等の符号を付している。

図６に示されるように、衝撃吸収部材１０００Ａは、袋体部１００と、可変バルブ部２００Ａとを備えている。

ここで、図１と図６を対比する。図１に示される可変バルブ２００と、図６に示される可変バルブ２００Ａは、構成が互いに相違する。

図６に示されるように、可変バルブ部２００Ａは、袋体部１００の中空部１１０を密閉するように取り付け口１２０に取り付けられる。可変バルブ部２００Ａは、中空部１１０の内圧に応じて中空部１１０内の流動性物質を袋体部１１０の外へ流出させる。

図６に示されるように、可変バルブ部２００Ａは、筐体２１０Ａと、開口部２２０と、可動部２３０Ａと、第１の係合部２１２と、第２の係合部２３２とを備えている。

図１に示されるように、筐体２１０Ａは、袋体部１００の取り付け口１２０を塞ぐように、取り付け口１２０に取り付けられる。筐体２１０Ａは、例えば、円筒形状に形成されている。筐体２１０Ａは、一対の保持部２１１を有する。

可動部２３０Ａは、筐体２１０Ａ内に収容され、開口部２２０を開閉する方向に筐体２１０Ａ内を移動する。図１の例では、可動部２３０Ａは、円筒状に形成されている。また、可動部２３０Ａは、円筒状の筐体２１０Ａの中心線に対して平行に移動する。可動部２３０Ａは、可動開口部２３１を有する。図６の例では、可動開口部２３１は、円筒状の可動部２３０の外周曲面に開口するように形成されている。

第１の係合部２１２は、筐体２１０に形成されている。図６の例では、第１の係合部２１２は、筐体２１０端部（図６の左側）に円孔状に形成されている。この第１の係合部２１２は、第２の係合部２３２と係合する。これにより、可動部２３０Ａが移動しないように筐体２１０Ａに保持される。初期段階では、図６に示されるように、第１の係合部２１２および第２の係合部２３２の係合によって、動部２３０Ａは開口部２２０を閉じるように可筐体２１０Ａに保持される。すなわち、この状態では、開口部２２０および可動開口部２３１は互いに重なり合わないので、開口部２２０は閉じられている。

第２の係合部２３２は、可動部２３０Ａに形成されている。図６の例では、第２の係合部２３２は、可動部２３０Ａの端部に突出するように円柱状に形成されている。また、第２の係合部２３２は、複数の係合爪２３３が形成されている。この複数の係合爪２３３は、第２の係合部２３２の円柱の外周曲面に沿って、所定の間隔毎に突出するように形成されている。この第２の係合部２３２は、第１の係合部２１２と係合する。より具体的には、第２の係合部２３２の複数の係合爪２３３が第１の係合部２１２と係合する。これにより、可動部２３０Ａが移動しないように筐体２１０Ａに保持される。初期段階では、図６に示されるように、第１の係合部２１２および第２の係合部２３２の係合によって、可動部２３０Ａは開口部２２０を閉じるように筐体２１０Ａに保持される。すなわち、この状態では、開口部２２０および可動開口部２３１は互いに重なり合わないので、開口部２２０は閉じられている。

ここで、衝撃吸収部材１０００Ａでは、可動部２３０Ａが中空部１１０の内圧に応じて第１の係合部２１２および第２の係合部２３２間の係合を外しながら移動することにより、中空部１１０内の流動性物質を開口部２２０を介して袋体部１００の外へ流出させる。

すなわち、中空部１１０の内圧が大きいなるほど、可動部２３０Ａは袋体部１００の外方へ移動し、開口部２２０および可動開口部２３１が互いに重なり合う領域が大きくなる。開口部２２０および可動開口部２３１が互いに重なり合う領域が大きくなるほど、開口部２２０の開口率は大きくなり、開口部２２０を介して袋体部１００の外へ流出される流動性物質が多くなる。

次に、衝撃吸収部材１０００Ａの動作について説明する。

図７は、衝撃吸収部材１０００Ａの動作を説明するための図であって、衝撃吸収部材１０００Ａが取り付けられた保護対象物２０００を自由落下させた際の可変バルブ２００Ａの拡大断面図である。図７（ａ）は、衝撃吸収部材１０００Ａが地面９０００に衝突する直前の可変バルブ２００Ａの拡大断面図である。図７（ｂ）は、衝撃吸収部材１０００Ａが地面９０００に衝突した時の可変バルブ２００Ａの拡大断面図である。図７（ｃ）は、衝撃吸収部材１０００Ａが地面に衝突した後の可変バルブ２００Ａの拡大断面図である。なお、図７では、図１〜６で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜６に示した符号と同等の符号を付している。

図４（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の衝撃吸収部材１０００を衝撃吸収部材１０００Ａに置き換えたときの当該可変バルブ２００Ａの拡大図が、図７（ａ）、（ｂ）および（ｃ）にそれぞれ対応する。

まず、衝撃吸収部材１０００Ａが地面９０００に衝突する直前の状態について、図４（ａ）および図７（ａ）を用いて説明する。

図４（ａ）に準じて、衝撃吸収部材１０００Ａが地面９０００に衝突する直前では、衝撃吸収部材１０００Ａの袋体部１００は変形していない。また、図７（ａ）に示されるように、第１の係合部２１２および第２の係合部２３２の係合によって、動部２３０Ａは開口部２２０を閉じるように可筐体２１０Ａに保持される。このとき、第１の係合部２１２および第２の係合部２３２間の係合力と、袋体部１００の中空部１１０の内圧は、平衡となっている。このため、可動部２３０Ａは、移動しない。

次に、衝撃吸収部材１０００Ａが地面９０００に衝突した時の状態について、図４（ｂ）および図７（ｂ）に用いて説明する。

図４（ｂ）に準じて、衝撃吸収部材１０００Ａが地面９０００に衝突すると、保護対象物２０００および衝撃吸収部材１０００Ａの自重により、衝撃吸収部材１０００Ａの袋体部１００は圧縮される。このとき、衝撃吸収部材１０００Ａの袋体部１００は、保護対象物２０００および地面９０００の間に位置する。袋体部１００が圧縮されると、袋体部１００の中空部１１０内の体積は減少する。したがって、ボイルの法則により、袋体部１００が圧縮されると、中空部１１０内の圧力は増加する。これにより、可動部２３０Ａが移動する。

すなわち、図７（ｂ）に示されるように、中空部１１０内の圧力が増加することにより、可動部２３０Ａは、第１の係合部２１２および第２の係合部２３２の係合爪２３３間の係合を外しながら、矢印Ｂの方向へ移動する。これにより、開口部２２０の一部と可動開口部２３１の一部とが互いに重なり合う。この結果、開口部２２０の一部が開かれる。すなわち、衝撃吸収部材１０００Ａの外部と袋体部１００の内部とが、開口部２２０を介して連通する。これにより、袋体部１００の中空部１１０内の流動性物質が、開口部２２０の一部を介して、衝撃吸収部材１０００Ａの外部へ流出する（矢印Ｋ２１）。

次に、衝撃吸収部材１０００Ａが地面に衝突した後の状態について、図４（ｃ）および図７（ｃ）を用いて説明する。

図４（ｃ）に準じて、衝撃吸収部材１０００Ａが地面９０００に衝突した後、保護対象物２０００および衝撃吸収部材１０００Ａの自重により、衝撃吸収部材１０００Ａの袋体部１００はさらに圧縮される。このとき、衝撃吸収部材１０００Ａの袋体部１００は、保護対象物２０００および地面９０００の間に位置する。袋体部１００がさらに圧縮されると、袋体部１００の中空部１１０内の体積はさらに減少する。したがって、上述のボイルの法則により、袋体部１００がさらに圧縮されると、中空部１１０内の圧力はさらに増加する。これにより、可動部２３０Ａがさらに矢印Ｂの方向へ移動する。

すなわち、図７（ｃ）に示されるように、中空部１１０内の圧力がさらに増加することにより、可動部２３０Ａは、中空部１１０内の圧力が増加することにより、可動部２３０Ａは、第１の係合部２１２および第２の係合部２３２の係合爪２３３間の係合を外しながら、矢印Ｂの方向へさらに移動する。これにより、開口部２２０の全てと可動開口部２３１の全てとが互いに重なり合う。この結果、開口部２２０の全体が開かれる。すなわち、衝撃吸収部材１０００Ａの外部と袋体部１００の内部とが、開口部２２０の全体を介して連通する。これにより、袋体部１００の中空部１１０内の流動性物質が、開口部２２０を介して、衝撃吸収部材１０００Ａの外部へより多く流出する（矢印Ｋ２２）。

このように、中空部１１０内の圧力が第１の係合部２１２および第２の係合部２３２の係合爪２３３間の係合力よりも大きくなると、可動部２３０が矢印Ｂの方向へ移動する。これにより、開口部２２０と可動開口部２３１とが互いに重なり合い、開口部２２０が開かれる。すなわち、衝撃吸収部材１０００Ａの外部と袋体部１００の内部とが、開口部２２０を介して連通する。これにより、袋体部１００の中空部１１０内の流動性物質が、開口部２２０を介して、衝撃吸収部材１０００Ａの外部へより流出する。

このとき、中空部１１０内の圧力がより大きいほど、可動部２３０Ａは矢印Ｂの方向へ大きく移動するので、開口部２２０がより大きく開かれる。したがって、中空部１１０内の圧力がより大きいほど、衝撃吸収部材１０００Ａの外部と袋体部１００の内部とが、より広い開口面積で開口部２２０を介して連通する。すなわち、中空部１１０内の圧力がより大きいほど、袋体部１００の中空部１１０内の流動性物質が、開口部２２０を介して、衝撃吸収部材１０００Ａの外部へより多く流出する。

このように、可変バルブ１００Ａの動作によって、中空部１１０内の圧力は調整される。これにより、衝撃吸収部材１０００Ａが取り付けられた保護対象物２０００が自由落下することにより生じる衝撃エネルギーは、当該衝撃エネルギーの大小（つまり、保護対象物２０００の質量の大小や、落下高さの高低）にかかわらず、適切に吸収される。また、撃吸収部材１０００Ａが取り付けられた保護対象物２０００を自由落下させ、衝撃吸収部材１０００Ａが地面９０００に衝突した際に、袋体部１００の中空部１１０内の流動性物質は、衝撃吸収部材１０００Ａの外部へ流出する。このため、撃吸収部材１０００Ａが取り付けられた保護対象物２０００が、衝撃エネルギー吸収後に、袋体部１００の中空部１１０内の流動性物質の膨張によって、地面９０００から跳ね返ることを抑制することができる。

以上の通り、本発明の第２の実施の形態における衝撃吸収部材１０００Ａにおいて、可変バルブ２００Ａは、筐体２１０と、開口部２２０と、第１の係合部２１２と、第２の係合部２３２とを備えている。筐体２１０は、取り付け口１２０を塞ぐように取り付け口１２０に取り付けられる。開口部２２０は、筐体２１０に設けられている。開口部２２０は、可変バルブ２００が取り付け口１２０に取り付けられたとき中空部１１０に連通する。可動部２３０は、筐体２１０内に収容され、開口部２２０を開閉する方向に筐体２１０内を移動する。第１の係合部２１２は、筐体２１０に形成されている。第２の係合部２３２は、可動部２３０Ａに形成されている。第２の係合部２３２は、第１の係合部２１２に係合することにより開口部２２０を閉じるように可動部２３０Ａを筐体２１０に保持する。また、可変バルブ部２００Ａは、可動部２３０Ａが中空部１１０の内圧に応じて第１の係合部２１２および第２の係合部２３２間の係合を外しながら移動することにより、中空部１１０内の流動性物質を開口部２２０を介して袋体部１００の外へ流出させる。

このように、可動部２３０は、筐体２１０内に収容され、開口部２２０を開閉する方向に筐体２１０内を移動する。第１の係合部２１２は、筐体２１０に形成されている。第２の係合部２３２は、可動部２３０Ａに形成されている。第２の係合部２３２は、第１の係合部２１２に係合することにより開口部２２０を閉じるように可動部２３０Ａを筐体２１０に保持する。また、可変バルブ部２００Ａは、可動部２３０Ａが中空部１１０の内圧に応じて第１の係合部２１２および第２の係合部２３２間の係合を外しながら移動することにより、中空部１１０内の流動性物質を開口部２２０を介して袋体部１００の外へ流出させる。

すなわち、中空部１１０内の圧力が第１の係合部２１２および第２の係合部２３２の係合爪２３３間の係合力よりも大きくなると、可動部２３０が移動し、開口部２２０が開かれる。これにより、衝撃吸収部材１０００Ａの外部と袋体部１００の内部とが、開口部２２０を介して連通する。この結果、袋体部１００の中空部１１０内の流動性物質が、開口部２２０を介して、衝撃吸収部材１０００Ａの外部へより流出する。

したがって、可変バルブ１００Ａの動作によって、中空部１１０内の圧力を適切に調整することができる。

本発明の衝撃吸収部材１０００、１０００Ａの活用例として、例えば、比較的質量が大きい屋内仕様カタログ品を保護対象物２０００として屋外へ移動したり運搬したりする場合も想定される。

ノート型パソコン、デジタルカメラ、ポータブルハードディスク等比較的小型且つ軽量な電子機器を保護対象物２０００として保護する場合、例えば、保護対象物の外側角隅部に衝撃吸収ゴム部材等を装着されていた。これらの電子機器は小型且つ軽量であるため、小型の衝撃吸収部材を電子機器に装着することで必要十分であった。

しかしながら、比較的質量が大きいサーバ装置や医療機器等を可搬用収納ケースに収納して保護対象物２０００として運搬する際に、本発明の衝撃吸収部材１０００、１０００Ａではなく、衝撃吸収ゴム部材等を衝撃吸収部材として使用した場合、重くて大きい衝撃吸収部材を保護対象物２０００に装着しなければならない。このため、保護対象物２０００を円滑に運搬できなくなり、衝撃吸収部材が輸送容積や運用時の専有面積を大きく占めてしまう等の問題があった。

これに対して、本発明の衝撃吸収部材１０００、１０００Ａを活用する場合、比較的質量が大きい電子機器（例えば、搬送を必要とする要可搬機器）においても、上述した問題（運搬性等）を損なうことが無く、かつ、保護対象物品２０００を落下衝撃から保護することができる。このため、屋内仕様のカタログ品を保護対象物２０００として安全に運搬し使用することができる。主たる活用場面としては、例えば、災害時での現地での通信確保、医療活動等が想定される。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明は、例えば、保護対象物の角に取り付けて使用される衝撃吸収部材に適用できる。

１００袋体部
１１０中空部
１２０取り付け口
２００可変バルブ部
２１０、２１０Ａ筐体
２１１保持部
２１２第１の係合部
２２０開口部
２３０、２３０Ａ可動部
２３１可動開口部
２３２第２の係合部
２３３係合爪
２４０付勢部
１０００、１０００Ａ衝撃吸収部材
２０００保護対象物

Claims

弾性部材により形成され、流動性物質を収容する中空部と前記中空部に連通する取り付け口とを有する袋体部と、
前記袋体部の前記中空部を密閉するように前記取り付け口に取り付けられ、前記中空部の内圧に応じて前記中空部内の前記流動性物質を前記袋体部の外へ流出させる可変バルブ部とを備え、
前記可変バルブは、
前記取り付け口を塞ぐように前記取り付け口に取り付けられる筐体と、
前記筐体に設けられ、前記可変バルブが前記取り付け口に取り付けられたとき前記中空部に連通する開口部と、
前記筐体内に収容され、前記開口部を開閉する方向に前記筐体内を移動する可動部と、
前記筐体に形成された第１の係合部と、
前記可動部に前記可動部の移動方向に沿って設けられた複数の係合爪を有し、前記複数の係合爪が前記第１の係合部に係合することにより前記開口部を閉じるように前記可動部を前記筐体に保持する第２の係合部とを備え、
前記可動部が、前記中空部の内圧に応じて、前記複数の係合爪のうち、前記第１の係合部と係合する係合爪を、前記可動部の移動方向に沿って変更しながら、移動させることにより、前記中空部内の前記流動性物質を前記開口部を介して前記袋体部の外へ流出させる衝撃吸収部材。
保護対象物の角部に取り付けられる請求項１に記載の衝撃吸収部材。